第四章第四节 氨 硝酸 硫酸 同步辅导与测试
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| 名称 | 第四章第四节 氨 硝酸 硫酸 同步辅导与测试 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 327.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2010-10-14 20:56:00 | ||
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文档简介
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第四章 非金属及其化合物
第四节 氨 硝酸 硫酸
【本节学习要点】
1．了解氨、硫酸、硝酸的物理性质及用途。2.了解氮的固定及自然界中氮的循环。
3．掌握氨、浓硫酸、硝酸、铵盐的化学性质、氨的实验室制法
重难点一、氨与氨水、铵盐
1．氨的化学性质
化学方程式 现象 备注
与水反应 NH3＋H2ONH3·H2O=NH＋OH－ 能形成红色喷泉 可用湿润的红色石蕊试纸检验氨气
与酸反应(表现碱性) HCl NH3＋HCl=NH4Cl 产生大量白烟 ①可用浓盐酸检验氨气；②氨气与挥发性酸反应有白烟产生，遇难挥发性酸无此现象
H2SO4 2NH3＋H2SO=4(NH4)2SO4
HNO3 NH3＋HNO3=NH4NO3 产生大量白烟
与氧反应(表现还原性) 反应放热 是工业上制硝酸的基础
不稳定，一定条件下可发生分解反应 催化剂N2＋3H2
2．氨的用途
3.液氨、氨、氨水、铵根的区别
4.氨水的成分和性质
(1)氨水中的微粒
分子：NH3·H2O、H2O、NH3
离子：NH、OH－、H＋
注意：①计算氨水中溶质的质量分数或物质的量浓度时，溶质视为NH3，而不是NH3·H2O。
②氨水的密度比水小。氨水质量分数越大，密度越小。
③ 。
]a mol·L－1
氨水中的守
恒关系：
(2)氨水性质
①不稳定性：NH3·H2O△NH3↑＋H2O
氨水密封保存在阴暗处。
②弱碱性
NH3·H2ONH＋OH－，氨水显弱碱性，原因是NH3·H2O部分电离出NH和OH－。
a．氨水可使酚酞试液变红色，紫色石蕊试液变蓝色。
b．氨水与酸反应生成铵盐：2NH3＋H2SO4(NH4)2SO4，NH3＋H2O＋CO2NH4HCO3，NH3＋HNO3NH4NO3。浓氨水与挥发性酸(如浓HCl、浓HNO3)相遇会产生白烟，实验室可利用浓盐酸与NH3产生白烟检验NH3。
c．与金属阳离子反应
Al3＋＋3NH3·H2OAl(OH3)↓＋3NH
Fe3＋＋3NH3·H2OFe(OH)3↓＋3NH
注意 ①氨水是混合物不是电解质，NH3不能在H2O中电离，不是电解质，而NH3·H2O是电解质。
②气态氢化物与最高价氧化物水化物水溶液酸碱性相反或发生化合反应，是N元素区别于其他元素的特征。
③NH3是中学阶段唯一遇水显碱性的气体，能使红色石蕊试纸变蓝色，这是许多推断或鉴别题的突破口。
(3)涉及氨水的离子方程式书写
①氨水作反应物时，用NH3·H2O表示：如盐酸与氨水反应：NH3·H2O＋H＋NH＋H2O。
②生成氨水时，若反应物为浓溶液或在加热条件下用NH3表示。如：NH4Cl浓溶液与NaOH浓溶液反应：NH＋OH－NH3↑＋H2O，NH＋OH－△NH3↑＋H2O(加热时)。
③生成氨水时，若反应物为稀溶液且不加热，用NH3·H2O表示，如：NH＋OH－NH3·H2O。
重难点二、喷泉实验
1．实验原理
烧瓶内外形成较大的压强差。少量水可快速溶解大量的NH3，使烧瓶内压强迅速减小，外界气体将烧杯中的水压入上面的烧瓶内，形成美丽的喷泉。
2．喷泉实验成功的关键
(1)气体和烧瓶要干燥；(2)气体要充满；(3)装置气密性要好。
3．能形成喷泉的气体
(1)易溶于水的气体(NH3、HCl、HBr等)，均能溶于水形成喷泉。
(2)在水中溶解度不大的气体(CO2、H2S、Cl2等)与水不能形成喷泉，但若将H2O改为NaOH溶液，这些气体在碱液中溶解度较大，可以形成较大的压强差，从而形成喷泉。
重难点三、NH3的实验室制法
1．药品的选择
通常选用NH4Cl和Ca(OH)2
(1)制氨所用铵盐不能用硝酸铵、碳酸铵。因为加热过程中NH4NO3可能发生爆炸性的分解反应，发生危险；而碳酸铵受热极易分解产生CO2，使生成的NH3中混有较多CO2杂质。
(2)Ca(OH)2不宜用NaOH、KOH代替。原因是：①NaOH、KOH具有吸湿性，易结块，不利于产生NH3；②NaOH、KOH在高温下能腐蚀试管。
2．装置的选择
3．干燥剂的选择
干燥剂不能选用酸性干燥剂(浓H2SO4、P2O5)、无水氯化钙等，它们均能与NH3发生反应。其中，无水氯化钙与氨的反应方程式为：CaCl2+8NH3CaCl2·8NH3。通常选用碱石灰作干燥剂。
装置如图：
4．实验室制NH3的其他方法
(1)加热浓氨水：NH3·H2O△NH3↑＋H2O
(2)浓氨水中加生石灰(碱石灰)：CaO＋NH3·H2OCa(OH)2＋NH3↑，CaO与水反应，水减少，OH－浓度增大，且反应放热，促使氨水分解。
(3)NaOH溶于水放热，且OH－浓度增大，有利于NH3·H2O分解。
5．尾气吸收
为防止污染空气(可在试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球)也可用以下装置吸收多余的NH3。
应用指南 实验室制取气体净化装置的选择，要依据反应物的状态和反应条件而定，如实验室制取CO2和H2都是块状固体和液体反应，不需要加热，生成的气体难溶于水，因此都可以使用启普发生器，但装置选择时，也要灵活处理，如若用NaOH(或碱石灰)与浓氨水作用制取NH3时，净化装置也要根据反应物状态和条件相应改变。
重难点四、浓H2SO4与稀H2SO4性质比较
浓H2SO4 稀H2SO4
主要粒子 H2SO4分子 H＋、SO
吸水性 有 无
脱水性 有 无
氧化性 强氧化性：H2SO4分子中＋6价的S表现出来的 弱氧化性：H＋与活泼金属反应生成H2，H＋表现出来的
与金属反应 ①加热时与绝大多数金属反应，但无H2生成②常温下使Fe、Al钝化 与Fe、Al等活泼金属(H前)反应生成H2
酸性 与金属反应时都可以生成硫酸盐
特别提醒 加热条件下，铁也可以和浓H2SO4反应：2Fe＋6H2SO4(浓)△Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O
若铁过量，过量的铁和Fe2(SO4)3、稀H2SO4继续反应。
重难点五、硝酸氧化性总结
1．金属与HNO3反应一般不生成H2，浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO。
2．在利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性。
如FeO与稀硝酸反应时的方程式应是3FeO＋10HNO3(稀)3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O而不是FeO＋2HNO3Fe(NO3)2＋H2O。
类似的反应还有：Fe(OH)2、Na2S、Na2SO3等与稀HNO3的反应。
3．硝酸与金属反应时，既表现强氧化性又表现强酸性。
金属与HNO3反应时，常用守恒法确定HNO3与Cu的关系。
(1)原子守恒：n(参加反应HNO3)＝n(硝酸盐中的NO)＋n(还原产物中的N原子)；
(2)电子守恒：金属失去电子的物质的量＝HNO3中N转化为还原产物得到电子的物质的量。
4．硝酸与铁反应情况
硝酸与铁反应时，由于存在反应Fe＋2Fe3＋3Fe2＋，当HNO3过量时，产物为Fe(NO3)3；当Fe过量时，产物为Fe(NO3)2；当Fe与HNO3恰好耗尽时，产物可能是Fe(NO3)3或Fe(NO3)2或Fe(NO3)3、Fe(NO3)2的混合物。
如：Fe＋4HNO3(稀)Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O,3Fe＋8HNO3(稀)3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
≥4∶1生成Fe(NO3)3，<生成Fe(NO3)2，<<4∶1生成Fe(NO3)3和Fe(NO3)2。
5．浓HNO3与Cu反应分析
浓硝酸与Cu反应时，若Cu过量，反应开始时浓硝酸的还原产物为NO2，但随着反应的进行硝酸变稀，其还原产物将为NO，最终应得到NO2与NO的混合气体，反应停止后若加稀H2SO4，产物Cu(NO3)2中的NO在酸性条件下继续与Cu反应，3Cu＋8H＋＋2NO3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
6．NO在离子共存问题的判断中的特殊性
(1)在中性或碱性溶液中，NO无强氧化性。
(2)当水溶液中有大量H＋存在时，NO就表现出强氧化性，如在有H＋、NO存在的溶液中就不能存在Fe2＋、S2－、I－、SO、Br－等还原性离子。
7．NO的氧化性强弱与c(H＋)有关，c(H＋)越大，NO的氧化性越强；反之越弱，故浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
重难点六、硝酸与金属反应的计算常用方法
1．电子守恒
硝酸与金属反应属于氧化还原反应，N原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数。
2．原子守恒
硝酸与金属反应时，一部分以NO的形式存在，一部分转化为还原产物，这两部分中N的物质的量与反应消耗的HNO3中N的物质的量相等。
3．利用离子方程式计算
硝酸与H2SO4混合液跟金属的反应，当金属足量时，不能用HNO3与金属反应的化学方程式计算，应用离子方程式计算，H＋的物质的量为H2SO4和HNO3中的H＋的物质的量之和。
因为金属与HNO3反应生成的硝酸盐中的NO与H2SO4电离出的H＋仍能继续与金属反
应，如：3Cu＋8H＋＋2NO3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
题型1 NH3与酸的反应
例1 已知气体的摩尔质量越小，扩散速度越快。下图所示为气体扩散速度的实验，两
种气体扩散相遇时形成白色烟环。下列关于物质甲、乙的判断正确的是( )
A．甲是浓氨水，乙是浓硫酸
B．甲是浓盐酸，乙是浓氨水
C．甲是浓氨水，乙是浓盐酸
D．甲是浓硝酸，乙是浓氨水
解析 从图中可知甲中的气体摩尔质量较小，乙中的气体摩尔质量较大，又由于浓H2SO4不能挥发出气体来，因此只有C正确。
答案 C
浓氨水遇挥发性酸(如HNO3、HCl等)有白烟，根据此性质可用于NH3、HCl的检验。浓氨水遇难挥发性酸不会产生白烟(如H2SO4等)。
题型2 HNO3与H2SO4的性质
例2 往2支分别装有浅绿色的Fe(NO3)2和FeSO4溶液的试管中分别逐滴加入稀盐酸
时，溶液的颜色变化应该是( )
A．前者基本没有改变、后者变棕黄色
B．前者变棕黄色、后者也变棕黄色
C．前者变棕黄色、后者基本没有改变
D．前者、后者都基本没有改变
解析 Fe2＋和NO、SO在溶液中可以大量共存，但加入盐酸后，NO在酸性条件下表现出强氧化性把Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液由浅绿色变成棕黄色。SO与H＋在水溶液中不能结合成浓H2SO4，不能把Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液颜色基本没变。
答案 C
易错警示 误选B项，误认为加稀HCl后形成浓H2SO4把Fe2＋氧化或稀H2SO4将Fe2＋氧化。
NO在中性或碱性溶液中无强氧化性，而在酸性溶液中(相当于HNO3)具有强氧化性，在离子共存判断、物质推断、检验及计算时，注意挖掘题目中隐含的信息。
题型3非金属元素化合物的性质综合考查
例3 如下图所示，将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来，将乙针筒内的物质压到甲针筒内，进行下表所列的不同实验(气体在同温同压下测定)。
实验序号 甲针筒内物质 乙针筒内物质 甲针筒的现象
1 10 mL FeSO4溶液 10 mL NH3 生成白色沉淀，后变化
2 20 mL H2S 10 mL SO2
3 30 mL NO2(主要) 10 mL H2O(l) 剩有无色气体，活塞自动向内压缩
4 15 mL Cl2 40 mL NH3
请回答下列问题：
(1)实验1中，沉淀最终变为 色，写出沉淀变色的化学方程式 。
(2)实验2甲针筒内的现象是：有 生成，活塞 移动(填“向外”“向内”或“不”)。
反应后甲针筒内有少量的残留气体，正确的处理方法是将其通入 溶液中。
(3)实验3中，甲中的30 mL气体是NO2和N2O4的混合气体，那么甲中最后剩余的无色气体是 ，写出NO2与H2O反应的化学方程式 。
(4)实验4中，已知：3Cl2+2NH3N2＋6HCl。甲针筒除活塞有移动、针筒内有白烟产生外，气体的颜色变化为______________，最后针筒内剩余气体的体积约为________mL。
解析 (1)FeSO4和NH3反应生成Fe(OH)2白色沉淀，Fe(OH)2在有水、氧气存在的情况下迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。化学反应方程式为：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3。
(2)H2S和SO2气体，发生氧化还原反应生成黄色的单质S沉淀。H2S和SO2反应，压强减小，因此活塞向内移动，H2S和SO2都能和NaOH等碱反应，因此可以将气体通入NaOH等碱溶液中。
(3)NO2能自身化合生成N2O4，即存在平衡2NO2N2O4，又由于NO2和H2O反应生成HNO3和无色气体NO，化学方程式为3NO2＋H2O2HNO3＋NO。
(4)黄绿色的Cl2转化为无色的N2和HCl。
根据化学反应方程式3Cl2＋2NH3N2＋6HCl可得15 mL Cl2生成30 mL HCl气体，消耗了10 mL NH3，由于NH3为40 mL，因此30 mL NH3和30 mL HCl恰好反应生成NH4Cl，故最终气体为5 mL N2。
答案 (1)红褐 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3
(2)黄色固体 向内 NaOH(其他合理答案也可)
(3)NO 3NO2＋H2O2HNO3＋NO
(4)黄绿色变为无色 5
易错警示 现象叙述不准确，按3Cl2＋2NH3N2＋6HCl反应时生成30 mL HCl，忽视生成的30 mL HCl与剩余的30 mL NH3反应，而得剩余气体35 mL。
Cl2与NH3可发生如下反应：
3Cl2＋2NH3N2＋6HCl①
3Cl2＋8NH3N2＋6NH4Cl②
(1)工业应用：利用NH3检验Cl2的泄漏，现象是有白烟(NH4Cl)。
(2)考查计算：分以下几种情况：
a．若>，则按②式反应，剩余NH3，生成N2、NH4Cl；
b．若＝，则按②式恰好反应，生成N2和NH4Cl；
c．若＝，则按①式恰好反应，生成N2和HCl；
d．若<<，则按①②同时反应，产物有N2、HCl、NH4Cl。
题型4气体的制备方法
例4 化学实验室制取氯化氢气体的方法之一是将浓硫酸滴入浓盐酸中。请从图中挑选所需仪器，在方框内画出用该方法制备、收集干燥氯化氢气体的装置简图，并在图中标明所用试剂(仪器可重复使用，固定装置不必画出)。
解析 实验室用浓H2SO4滴入浓盐酸的方法制取HCl气体，利用浓硫酸吸水放热的特点使HCl挥发出来。因此装置特点是液体＋液体混合制取气体。反应装置应选圆底烧瓶和分液漏斗、带导管的胶塞、收集干燥气体应加干燥剂，应用干燥装置，用集气瓶式的洗气瓶来干燥，最后用向上排空气法收集HCl。
答案
题型5守恒法解题中的应用
例5 38.4 mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜完全反应后，共收集到22.4 mL(标准状况)气体，反应消耗的HNO3的物质的量可能是( )
A.1.0×10－3 mol 。
]B.1.6×10－3 mol
C.2.2×10－3 mol 。
D.2.4×10－3 mol
解析 据题意，浓硝酸是适量的，而不是过量的，尽管开始产生的是NO2气体，随着反应的进行，硝酸浓度逐渐降低，气体将由NO2变为NO,22.4 mL(标准状况)气体应是NO2与NO的混合物。
据氮原子守恒，也即反应消耗的硝酸中的氮元素在生成物中存在于Cu(NO3)2、NO、NO2中，所以硝酸的物质的量等于气体的物质的量与硝酸铜物质的量的两倍之和。
n(HNO3)＝n(气体)＋2n[Cu(NO3)2]
＝＋2×＝2.2×10－3 mol。
答案 C
易错警示 错选D项，误按过量的浓HNO3与Cu反应进行计算：n (HNO3)＝2.4 mol。
若金属元素的化合价为＋a价，m g金属与硝酸完全作用后产生氮氧化物气体 V L(标准状况)，
则消耗的硝酸的物质的量为：n(HNO3)＝an(金属)＋n(氮氧化物)＝(a×＋)mol。
1.如图的装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是( )
A．H2CO3 (NaHCO3溶液)/无色喷泉
B.NH3(H2O中含酚酞)/红色喷泉
C.H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉
D.HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉
答案 A
解析 CO2在NaHCO3溶液中的溶解度很小，因此不能形成喷泉；NH3极易溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O发生电离生成OH－，遇酚酞使之显红色；H2S和CuSO4反应生成CuS黑色沉淀；HCl极易溶于水，且和AgNO3发生反应生成白色沉淀；因此A不正确。
2.对下列事实的解释错误的是( )
A.在蔗糖中加入浓硫酸后出现黑色物质，说明浓硫酸具有脱水性
B.浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定
C.常温下，浓硝酸可以用铝罐贮存，说明铝与浓硝酸不反应
D.反应CuSO4＋H2S＝CuS↓＋H2SO4能进行，说明硫化铜既不溶于水，也不溶于稀硫酸
答案 C
解析 浓硫酸具有脱水性，可以把有机化合物中的H和O以2∶1的比例脱去，所以向蔗糖中加入浓硫酸会发黑，此过程又叫蔗糖的炭化。浓硝酸在光照下颜色变黄，是因为浓硝酸见光分解，生成的NO2溶于其中，使溶液呈黄色。铝、铁与浓硝酸、浓硫酸常温下会发生钝化，在金属表面形成致密的氧化膜。既不溶于稀硫酸，也不溶于水的物质，中学阶段有CuS、PbS、Ag2S、HgS、BaSO4、AgCl等。
3.将相同质量的铜分别和过量的浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是( )
A.反应速率两者相同
B.消耗硝酸的物质的量前者多，后者少
C.反应生成气体的颜色前者浅，后者深
D.反应中转移的电子总数前者多，后者少
答案 B
解析 一要仔细审题，“相同质量”“过量”等很重要，二要准确掌握反应：
Cu4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
硝酸越浓，反应速率越快。浓HNO3消耗的HNO3的量多。由于参加反应的Cu的质量相同，转移电子总数相同。
4.木炭跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硫酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量硝酸钡溶液的洗气瓶中(如图装置)，下列有关说法正确的是( )
A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B.在Z导管出来的气体中无二氧化碳
C.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
D.在Z导管口有红棕色气体出现
答案 CD
解析 木炭跟浓硫酸共热产生的气体是二氧化碳和二氧化硫，铜跟浓硫酸反应产生的气体是二氧化硫，通入盛有硝酸钡溶液的洗气瓶中生成的沉淀是硫酸钡，因为溶液中有硝酸根，当有氢离子存在的时候，亚硫酸根被氧化成硫酸根，还原产物为一氧化氮，当遇到氧气的时候，会生成红棕色二氧化氮。
5.利用如下图所示的装置，可以验证NH3和HCl的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。(已知HCl极易溶于水且能快速溶解)
(1) 若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是
。
(2)若先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，在烧瓶Ⅱ中可观察到的现象是 。
(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关，在烧瓶Ⅰ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是 。
答案 (1)先打开a、b活塞，再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管，再打开a、b活塞)
(2)导管口处产生白烟
(3)先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后，关闭a活塞，然后打开b活塞
6.A、B、C、D为中学常见物质且均含有同一种元素，相互转化关系如图(反应条件及其它物质已经略去)
(1)若A、B、C、D均为化合物，而且它们的水溶液均能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，则D的化学式为：__________；写出B→C的化学方程式： 。
(2)若A的水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，D的稀溶液能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，则D的化学式为________________；写出A→B的化学方程式：__________________________________________。
(3)若A为单质，组成元素的原子所含质子的数目小于18，D为强碱，写出C→D的化学方程式：
7.(1)浓硫酸与木炭粉在加热条件下的化学反应方程式为 。
(2)已知酸性KMnO4溶液可以吸收SO2，试用下图所示各装置设计一个实验，验证上述反应所产生的各种产物。
这些装置的转接顺序(按产生气流从左到右的方向)是(填装置的编号)：
__________→__________→__________→__________。
编号 ① ② ③ ④
装置
(3)实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是 ，
B瓶溶液的作用是 ，
C瓶溶液的作用是 。
(4)装置②中所加的固体药品是______________，可确证的产物是__________，确定装置②在整套装置中位置的理由是__________________________________________________。
(5)装置③中所盛溶液是__________，可验证的产物是__________。
解析 木炭与浓硫酸加热反应，生成CO2和SO2。CO2和SO2都跟澄清石灰水中的Ca(OH)2反应，生成的CaCO3和CaSO3使澄清石灰水变浑浊，这相互干扰鉴别。在SO2、CO2混合气体中，首先用品红可检验SO2存在，然后将SO2氧化除去，再用澄清石灰水检验CO2的存在。
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第四章 非金属及其化合物
第四节 氨 硝酸 硫酸
【本节学习要点】
1．了解氨、硫酸、硝酸的物理性质及用途。2.了解氮的固定及自然界中氮的循环。
3．掌握氨、浓硫酸、硝酸、铵盐的化学性质、氨的实验室制法
重难点一、氨与氨水、铵盐
1．氨的化学性质
化学方程式 现象 备注
与水反应 NH3＋H2ONH3·H2O=NH＋OH－ 能形成红色喷泉 可用湿润的红色石蕊试纸检验氨气
与酸反应(表现碱性) HCl NH3＋HCl=NH4Cl 产生大量白烟 ①可用浓盐酸检验氨气；②氨气与挥发性酸反应有白烟产生，遇难挥发性酸无此现象
H2SO4 2NH3＋H2SO=4(NH4)2SO4
HNO3 NH3＋HNO3=NH4NO3 产生大量白烟
与氧反应(表现还原性) 反应放热 是工业上制硝酸的基础
不稳定，一定条件下可发生分解反应 催化剂N2＋3H2
2．氨的用途
3.液氨、氨、氨水、铵根的区别
4.氨水的成分和性质
(1)氨水中的微粒
分子：NH3·H2O、H2O、NH3
离子：NH、OH－、H＋
注意：①计算氨水中溶质的质量分数或物质的量浓度时，溶质视为NH3，而不是NH3·H2O。
②氨水的密度比水小。氨水质量分数越大，密度越小。
③ 。
]a mol·L－1
氨水中的守
恒关系：
(2)氨水性质
①不稳定性：NH3·H2O△NH3↑＋H2O
氨水密封保存在阴暗处。
②弱碱性
NH3·H2ONH＋OH－，氨水显弱碱性，原因是NH3·H2O部分电离出NH和OH－。
a．氨水可使酚酞试液变红色，紫色石蕊试液变蓝色。
b．氨水与酸反应生成铵盐：2NH3＋H2SO4(NH4)2SO4，NH3＋H2O＋CO2NH4HCO3，NH3＋HNO3NH4NO3。浓氨水与挥发性酸(如浓HCl、浓HNO3)相遇会产生白烟，实验室可利用浓盐酸与NH3产生白烟检验NH3。
c．与金属阳离子反应
Al3＋＋3NH3·H2OAl(OH3)↓＋3NH
Fe3＋＋3NH3·H2OFe(OH)3↓＋3NH
注意 ①氨水是混合物不是电解质，NH3不能在H2O中电离，不是电解质，而NH3·H2O是电解质。
②气态氢化物与最高价氧化物水化物水溶液酸碱性相反或发生化合反应，是N元素区别于其他元素的特征。
③NH3是中学阶段唯一遇水显碱性的气体，能使红色石蕊试纸变蓝色，这是许多推断或鉴别题的突破口。
(3)涉及氨水的离子方程式书写
①氨水作反应物时，用NH3·H2O表示：如盐酸与氨水反应：NH3·H2O＋H＋NH＋H2O。
②生成氨水时，若反应物为浓溶液或在加热条件下用NH3表示。如：NH4Cl浓溶液与NaOH浓溶液反应：NH＋OH－NH3↑＋H2O，NH＋OH－△NH3↑＋H2O(加热时)。
③生成氨水时，若反应物为稀溶液且不加热，用NH3·H2O表示，如：NH＋OH－NH3·H2O。
重难点二、喷泉实验
1．实验原理
烧瓶内外形成较大的压强差。少量水可快速溶解大量的NH3，使烧瓶内压强迅速减小，外界气体将烧杯中的水压入上面的烧瓶内，形成美丽的喷泉。
2．喷泉实验成功的关键
(1)气体和烧瓶要干燥；(2)气体要充满；(3)装置气密性要好。
3．能形成喷泉的气体
(1)易溶于水的气体(NH3、HCl、HBr等)，均能溶于水形成喷泉。
(2)在水中溶解度不大的气体(CO2、H2S、Cl2等)与水不能形成喷泉，但若将H2O改为NaOH溶液，这些气体在碱液中溶解度较大，可以形成较大的压强差，从而形成喷泉。
重难点三、NH3的实验室制法
1．药品的选择
通常选用NH4Cl和Ca(OH)2
(1)制氨所用铵盐不能用硝酸铵、碳酸铵。因为加热过程中NH4NO3可能发生爆炸性的分解反应，发生危险；而碳酸铵受热极易分解产生CO2，使生成的NH3中混有较多CO2杂质。
(2)Ca(OH)2不宜用NaOH、KOH代替。原因是：①NaOH、KOH具有吸湿性，易结块，不利于产生NH3；②NaOH、KOH在高温下能腐蚀试管。
2．装置的选择
3．干燥剂的选择
干燥剂不能选用酸性干燥剂(浓H2SO4、P2O5)、无水氯化钙等，它们均能与NH3发生反应。其中，无水氯化钙与氨的反应方程式为：CaCl2+8NH3CaCl2·8NH3。通常选用碱石灰作干燥剂。
装置如图：
4．实验室制NH3的其他方法
(1)加热浓氨水：NH3·H2O△NH3↑＋H2O
(2)浓氨水中加生石灰(碱石灰)：CaO＋NH3·H2OCa(OH)2＋NH3↑，CaO与水反应，水减少，OH－浓度增大，且反应放热，促使氨水分解。
(3)NaOH溶于水放热，且OH－浓度增大，有利于NH3·H2O分解。
5．尾气吸收
为防止污染空气(可在试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球)也可用以下装置吸收多余的NH3。
应用指南 实验室制取气体净化装置的选择，要依据反应物的状态和反应条件而定，如实验室制取CO2和H2都是块状固体和液体反应，不需要加热，生成的气体难溶于水，因此都可以使用启普发生器，但装置选择时，也要灵活处理，如若用NaOH(或碱石灰)与浓氨水作用制取NH3时，净化装置也要根据反应物状态和条件相应改变。
重难点四、浓H2SO4与稀H2SO4性质比较
浓H2SO4 稀H2SO4
主要粒子 H2SO4分子 H＋、SO
吸水性 有 无
脱水性 有 无
氧化性 强氧化性：H2SO4分子中＋6价的S表现出来的 弱氧化性：H＋与活泼金属反应生成H2，H＋表现出来的
与金属反应 ①加热时与绝大多数金属反应，但无H2生成②常温下使Fe、Al钝化 与Fe、Al等活泼金属(H前)反应生成H2
酸性 与金属反应时都可以生成硫酸盐
特别提醒 加热条件下，铁也可以和浓H2SO4反应：2Fe＋6H2SO4(浓)△Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O
若铁过量，过量的铁和Fe2(SO4)3、稀H2SO4继续反应。
重难点五、硝酸氧化性总结
1．金属与HNO3反应一般不生成H2，浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO。
2．在利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性。
如FeO与稀硝酸反应时的方程式应是3FeO＋10HNO3(稀)3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O而不是FeO＋2HNO3Fe(NO3)2＋H2O。
类似的反应还有：Fe(OH)2、Na2S、Na2SO3等与稀HNO3的反应。
3．硝酸与金属反应时，既表现强氧化性又表现强酸性。
金属与HNO3反应时，常用守恒法确定HNO3与Cu的关系。
(1)原子守恒：n(参加反应HNO3)＝n(硝酸盐中的NO)＋n(还原产物中的N原子)；
(2)电子守恒：金属失去电子的物质的量＝HNO3中N转化为还原产物得到电子的物质的量。
4．硝酸与铁反应情况
硝酸与铁反应时，由于存在反应Fe＋2Fe3＋3Fe2＋，当HNO3过量时，产物为Fe(NO3)3；当Fe过量时，产物为Fe(NO3)2；当Fe与HNO3恰好耗尽时，产物可能是Fe(NO3)3或Fe(NO3)2或Fe(NO3)3、Fe(NO3)2的混合物。
如：Fe＋4HNO3(稀)Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O,3Fe＋8HNO3(稀)3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
≥4∶1生成Fe(NO3)3，<生成Fe(NO3)2，<<4∶1生成Fe(NO3)3和Fe(NO3)2。
5．浓HNO3与Cu反应分析
浓硝酸与Cu反应时，若Cu过量，反应开始时浓硝酸的还原产物为NO2，但随着反应的进行硝酸变稀，其还原产物将为NO，最终应得到NO2与NO的混合气体，反应停止后若加稀H2SO4，产物Cu(NO3)2中的NO在酸性条件下继续与Cu反应，3Cu＋8H＋＋2NO3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
6．NO在离子共存问题的判断中的特殊性
(1)在中性或碱性溶液中，NO无强氧化性。
(2)当水溶液中有大量H＋存在时，NO就表现出强氧化性，如在有H＋、NO存在的溶液中就不能存在Fe2＋、S2－、I－、SO、Br－等还原性离子。
7．NO的氧化性强弱与c(H＋)有关，c(H＋)越大，NO的氧化性越强；反之越弱，故浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
重难点六、硝酸与金属反应的计算常用方法
1．电子守恒
硝酸与金属反应属于氧化还原反应，N原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数。
2．原子守恒
硝酸与金属反应时，一部分以NO的形式存在，一部分转化为还原产物，这两部分中N的物质的量与反应消耗的HNO3中N的物质的量相等。
3．利用离子方程式计算
硝酸与H2SO4混合液跟金属的反应，当金属足量时，不能用HNO3与金属反应的化学方程式计算，应用离子方程式计算，H＋的物质的量为H2SO4和HNO3中的H＋的物质的量之和。
因为金属与HNO3反应生成的硝酸盐中的NO与H2SO4电离出的H＋仍能继续与金属反
应，如：3Cu＋8H＋＋2NO3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
题型1 NH3与酸的反应
例1 已知气体的摩尔质量越小，扩散速度越快。下图所示为气体扩散速度的实验，两
种气体扩散相遇时形成白色烟环。下列关于物质甲、乙的判断正确的是( )
A．甲是浓氨水，乙是浓硫酸
B．甲是浓盐酸，乙是浓氨水
C．甲是浓氨水，乙是浓盐酸
D．甲是浓硝酸，乙是浓氨水
解析 从图中可知甲中的气体摩尔质量较小，乙中的气体摩尔质量较大，又由于浓H2SO4不能挥发出气体来，因此只有C正确。
答案 C
浓氨水遇挥发性酸(如HNO3、HCl等)有白烟，根据此性质可用于NH3、HCl的检验。浓氨水遇难挥发性酸不会产生白烟(如H2SO4等)。
题型2 HNO3与H2SO4的性质
例2 往2支分别装有浅绿色的Fe(NO3)2和FeSO4溶液的试管中分别逐滴加入稀盐酸
时，溶液的颜色变化应该是( )
A．前者基本没有改变、后者变棕黄色
B．前者变棕黄色、后者也变棕黄色
C．前者变棕黄色、后者基本没有改变
D．前者、后者都基本没有改变
解析 Fe2＋和NO、SO在溶液中可以大量共存，但加入盐酸后，NO在酸性条件下表现出强氧化性把Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液由浅绿色变成棕黄色。SO与H＋在水溶液中不能结合成浓H2SO4，不能把Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液颜色基本没变。
答案 C
易错警示 误选B项，误认为加稀HCl后形成浓H2SO4把Fe2＋氧化或稀H2SO4将Fe2＋氧化。
NO在中性或碱性溶液中无强氧化性，而在酸性溶液中(相当于HNO3)具有强氧化性，在离子共存判断、物质推断、检验及计算时，注意挖掘题目中隐含的信息。
题型3非金属元素化合物的性质综合考查
例3 如下图所示，将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来，将乙针筒内的物质压到甲针筒内，进行下表所列的不同实验(气体在同温同压下测定)。
实验序号 甲针筒内物质 乙针筒内物质 甲针筒的现象
1 10 mL FeSO4溶液 10 mL NH3 生成白色沉淀，后变化
2 20 mL H2S 10 mL SO2
3 30 mL NO2(主要) 10 mL H2O(l) 剩有无色气体，活塞自动向内压缩
4 15 mL Cl2 40 mL NH3
请回答下列问题：
(1)实验1中，沉淀最终变为 色，写出沉淀变色的化学方程式 。
(2)实验2甲针筒内的现象是：有 生成，活塞 移动(填“向外”“向内”或“不”)。
反应后甲针筒内有少量的残留气体，正确的处理方法是将其通入 溶液中。
(3)实验3中，甲中的30 mL气体是NO2和N2O4的混合气体，那么甲中最后剩余的无色气体是 ，写出NO2与H2O反应的化学方程式 。
(4)实验4中，已知：3Cl2+2NH3N2＋6HCl。甲针筒除活塞有移动、针筒内有白烟产生外，气体的颜色变化为______________，最后针筒内剩余气体的体积约为________mL。
解析 (1)FeSO4和NH3反应生成Fe(OH)2白色沉淀，Fe(OH)2在有水、氧气存在的情况下迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。化学反应方程式为：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3。
(2)H2S和SO2气体，发生氧化还原反应生成黄色的单质S沉淀。H2S和SO2反应，压强减小，因此活塞向内移动，H2S和SO2都能和NaOH等碱反应，因此可以将气体通入NaOH等碱溶液中。
(3)NO2能自身化合生成N2O4，即存在平衡2NO2N2O4，又由于NO2和H2O反应生成HNO3和无色气体NO，化学方程式为3NO2＋H2O2HNO3＋NO。
(4)黄绿色的Cl2转化为无色的N2和HCl。
根据化学反应方程式3Cl2＋2NH3N2＋6HCl可得15 mL Cl2生成30 mL HCl气体，消耗了10 mL NH3，由于NH3为40 mL，因此30 mL NH3和30 mL HCl恰好反应生成NH4Cl，故最终气体为5 mL N2。
答案 (1)红褐 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3
(2)黄色固体 向内 NaOH(其他合理答案也可)
(3)NO 3NO2＋H2O2HNO3＋NO
(4)黄绿色变为无色 5
易错警示 现象叙述不准确，按3Cl2＋2NH3N2＋6HCl反应时生成30 mL HCl，忽视生成的30 mL HCl与剩余的30 mL NH3反应，而得剩余气体35 mL。
Cl2与NH3可发生如下反应：
3Cl2＋2NH3N2＋6HCl①
3Cl2＋8NH3N2＋6NH4Cl②
(1)工业应用：利用NH3检验Cl2的泄漏，现象是有白烟(NH4Cl)。
(2)考查计算：分以下几种情况：
a．若>，则按②式反应，剩余NH3，生成N2、NH4Cl；
b．若＝，则按②式恰好反应，生成N2和NH4Cl；
c．若＝，则按①式恰好反应，生成N2和HCl；
d．若<<，则按①②同时反应，产物有N2、HCl、NH4Cl。
题型4气体的制备方法
例4 化学实验室制取氯化氢气体的方法之一是将浓硫酸滴入浓盐酸中。请从图中挑选所需仪器，在方框内画出用该方法制备、收集干燥氯化氢气体的装置简图，并在图中标明所用试剂(仪器可重复使用，固定装置不必画出)。
解析 实验室用浓H2SO4滴入浓盐酸的方法制取HCl气体，利用浓硫酸吸水放热的特点使HCl挥发出来。因此装置特点是液体＋液体混合制取气体。反应装置应选圆底烧瓶和分液漏斗、带导管的胶塞、收集干燥气体应加干燥剂，应用干燥装置，用集气瓶式的洗气瓶来干燥，最后用向上排空气法收集HCl。
答案
题型5守恒法解题中的应用
例5 38.4 mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜完全反应后，共收集到22.4 mL(标准状况)气体，反应消耗的HNO3的物质的量可能是( )
A.1.0×10－3 mol 。
]B.1.6×10－3 mol
C.2.2×10－3 mol 。
D.2.4×10－3 mol
解析 据题意，浓硝酸是适量的，而不是过量的，尽管开始产生的是NO2气体，随着反应的进行，硝酸浓度逐渐降低，气体将由NO2变为NO,22.4 mL(标准状况)气体应是NO2与NO的混合物。
据氮原子守恒，也即反应消耗的硝酸中的氮元素在生成物中存在于Cu(NO3)2、NO、NO2中，所以硝酸的物质的量等于气体的物质的量与硝酸铜物质的量的两倍之和。
n(HNO3)＝n(气体)＋2n[Cu(NO3)2]
＝＋2×＝2.2×10－3 mol。
答案 C
易错警示 错选D项，误按过量的浓HNO3与Cu反应进行计算：n (HNO3)＝2.4 mol。
若金属元素的化合价为＋a价，m g金属与硝酸完全作用后产生氮氧化物气体 V L(标准状况)，
则消耗的硝酸的物质的量为：n(HNO3)＝an(金属)＋n(氮氧化物)＝(a×＋)mol。
1.如图的装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是( )
A．H2CO3 (NaHCO3溶液)/无色喷泉
B.NH3(H2O中含酚酞)/红色喷泉
C.H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉
D.HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉
答案 A
解析 CO2在NaHCO3溶液中的溶解度很小，因此不能形成喷泉；NH3极易溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O发生电离生成OH－，遇酚酞使之显红色；H2S和CuSO4反应生成CuS黑色沉淀；HCl极易溶于水，且和AgNO3发生反应生成白色沉淀；因此A不正确。
2.对下列事实的解释错误的是( )
A.在蔗糖中加入浓硫酸后出现黑色物质，说明浓硫酸具有脱水性
B.浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定
C.常温下，浓硝酸可以用铝罐贮存，说明铝与浓硝酸不反应
D.反应CuSO4＋H2S＝CuS↓＋H2SO4能进行，说明硫化铜既不溶于水，也不溶于稀硫酸
答案 C
解析 浓硫酸具有脱水性，可以把有机化合物中的H和O以2∶1的比例脱去，所以向蔗糖中加入浓硫酸会发黑，此过程又叫蔗糖的炭化。浓硝酸在光照下颜色变黄，是因为浓硝酸见光分解，生成的NO2溶于其中，使溶液呈黄色。铝、铁与浓硝酸、浓硫酸常温下会发生钝化，在金属表面形成致密的氧化膜。既不溶于稀硫酸，也不溶于水的物质，中学阶段有CuS、PbS、Ag2S、HgS、BaSO4、AgCl等。
3.将相同质量的铜分别和过量的浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是( )
A.反应速率两者相同
B.消耗硝酸的物质的量前者多，后者少
C.反应生成气体的颜色前者浅，后者深
D.反应中转移的电子总数前者多，后者少
答案 B
解析 一要仔细审题，“相同质量”“过量”等很重要，二要准确掌握反应：
Cu4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
硝酸越浓，反应速率越快。浓HNO3消耗的HNO3的量多。由于参加反应的Cu的质量相同，转移电子总数相同。
4.木炭跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硫酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量硝酸钡溶液的洗气瓶中(如图装置)，下列有关说法正确的是( )
A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B.在Z导管出来的气体中无二氧化碳
C.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
D.在Z导管口有红棕色气体出现
答案 CD
解析 木炭跟浓硫酸共热产生的气体是二氧化碳和二氧化硫，铜跟浓硫酸反应产生的气体是二氧化硫，通入盛有硝酸钡溶液的洗气瓶中生成的沉淀是硫酸钡，因为溶液中有硝酸根，当有氢离子存在的时候，亚硫酸根被氧化成硫酸根，还原产物为一氧化氮，当遇到氧气的时候，会生成红棕色二氧化氮。
5.利用如下图所示的装置，可以验证NH3和HCl的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。(已知HCl极易溶于水且能快速溶解)
(1) 若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是
。
(2)若先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，在烧瓶Ⅱ中可观察到的现象是 。
(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关，在烧瓶Ⅰ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是 。
答案 (1)先打开a、b活塞，再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管，再打开a、b活塞)
(2)导管口处产生白烟
(3)先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后，关闭a活塞，然后打开b活塞
6.A、B、C、D为中学常见物质且均含有同一种元素，相互转化关系如图(反应条件及其它物质已经略去)
(1)若A、B、C、D均为化合物，而且它们的水溶液均能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，则D的化学式为：__________；写出B→C的化学方程式： 。
(2)若A的水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，D的稀溶液能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，则D的化学式为________________；写出A→B的化学方程式：__________________________________________。
(3)若A为单质，组成元素的原子所含质子的数目小于18，D为强碱，写出C→D的化学方程式：
7.(1)浓硫酸与木炭粉在加热条件下的化学反应方程式为 。
(2)已知酸性KMnO4溶液可以吸收SO2，试用下图所示各装置设计一个实验，验证上述反应所产生的各种产物。
这些装置的转接顺序(按产生气流从左到右的方向)是(填装置的编号)：
__________→__________→__________→__________。
编号 ① ② ③ ④
装置
(3)实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是 ，
B瓶溶液的作用是 ，
C瓶溶液的作用是 。
(4)装置②中所加的固体药品是______________，可确证的产物是__________，确定装置②在整套装置中位置的理由是__________________________________________________。
(5)装置③中所盛溶液是__________，可验证的产物是__________。
解析 木炭与浓硫酸加热反应，生成CO2和SO2。CO2和SO2都跟澄清石灰水中的Ca(OH)2反应，生成的CaCO3和CaSO3使澄清石灰水变浑浊，这相互干扰鉴别。在SO2、CO2混合气体中，首先用品红可检验SO2存在，然后将SO2氧化除去，再用澄清石灰水检验CO2的存在。
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